了解苯丙酮尿癥
我們身邊有一些人，除了極少數的蔬菜水果可以吃以外，其他的食物他們都不能吃，他們這一生只能吃一些特別的米和面，其他的營養都來源是一種特別的“奶粉”，他們就是苯丙酮尿癥患者。
 

圖1 苯丙酮尿癥患兒只能吃特定食物

苯丙酮尿癥（PKU）是一種常染色體隱性遺傳病，屬于苯丙氨酸羥化酶（PAH）缺乏癥之一，是PAH基因發生了錯義突變導致苯丙氨酸羥化酶活性降低或喪失，影響了苯丙氨酸（Phe）在體內的正常代謝，使苯丙氨酸（Phe）不能轉化為酪氨酸（tyrosine, Tyr），酪氨酸及其他正常代謝產物合成減少，血液中Phe含量增加，影響中樞神經系統發育。同時次要代謝途徑增強，生成苯丙酮酸、苯乙酸和苯乳酸，并從尿中大量排出，苯乳酸使患兒的尿液具有特殊的鼠尿臭味。苯丙酮尿癥是高苯丙氨酸血癥的主要類型^[1,5]。

流行病學
PKU發病率在性別上無統計學差異，但突變種類和頻率存在明顯地域和種族差異。美國白種人新生兒PKU發病率為1/10000，土耳其新生兒PKU發病率為1/2600，為全世界最高；芬蘭和日本的新生兒PKU發病率最低，不足1/100000。1985-2018年中國大陸研究顯示PKU發病率為1/11144～11614，且呈現“北高南低”趨勢。另外，歐美白種人PKU常見突變位點位于外顯子12和內含子12，而中國大陸人群常見突變位點位于外顯子7、外顯子6和外顯子12。可見PKU致病基因PAH的高度異質性^[2]。
 

圖2 PAH基因外顯子7位點突變基因型^[2]

近期有學者在吉林1個家系樣本中發現了新的突變位點F294S，該位點之前未見報道過，其余突變位點均已被收錄在PAH Mutation Analysis Consortium Database（HGMD）數據庫中。依據ACMG發布的《遺傳變異分類標準與指南》進行評估。該突變點符合3個中等 （PM1、PM2、PM3）和1個支持（PP3）證據，依據指南，目前致病性評估為可能致病（likely pathogenic, LP）^[3]。
 

圖3 F294S一代測序驗證結果^[3]

圖注：A:患兒F294S電泳結果:Exon8 c.881T>C，p.F294S，雜合突變；B:患兒父親相同位點一代驗證電泳結果:Exon8 c.881T>C，p.F294s，雜合突變；C:患兒母親相同位點一代驗證電泳結果，為野生型。

疾病分類
PKU臨床分類比較復雜，依據血苯丙氨酸濃度、對四氫生物蝶呤反應性、苯丙氨酸耐受性、臨床癥狀、苯丙氨酸負荷試驗、PKU表型等指標和目的有不同的分類方式。

其中根據患者能否對四氫生物蝶呤的治療產生反應將PKU分為2類：一類患者對四氫生物蝶呤的治療產生反應，包括對該治療產生反應的苯丙氨酸羥化酶缺陷型PKU和四氫生物蝶呤缺乏型PKU；另一類則是對該治療不產生反應的苯丙氨酸羥化酶缺陷型PKU。

也有學者依據苯丙酮尿癥患者治療前血液中苯丙氨酸濃度大小，將苯丙酮尿癥分為經典PKU（classic phenylketonuria）) 、中度PKU（moderate phenylketonuria）、輕度PKU（mild phenylketonuria）和MHP（mild hyperphenylalaninemia）4類，其中經典PKU患者、中度PKU患者體內苯丙氨酸濃度分別為大于1200μmol/L和900～1200μmol/L；輕度PKU患者和MHP患者體內苯丙氨酸濃度為600～900μmol/L和120～600μmol/L^[4]。

臨床表現
新生兒期的苯丙酮尿癥患兒無任何臨床表現，出生３個月后可出現智力發育遲緩和語言發育落后等典型癥狀，并隨著年齡增大病情逐漸加重，1歲時癥狀明顯。患兒有不同程度的智力低下，60%屬重度低下 （IQ低于50），出生數月后因黑色素合成不足，其毛發和虹膜色澤逐漸變淺，為黃色或棕黃色，皮膚白。由于尿液、汗液含有大量苯乳酸而有鼠尿臭味。隨著年齡增長，逐漸表現出智能發育遲緩，以認知發育障礙為主、小頭畸形、癲病發作，也可出現行為、性格等異常，如多動、自閉癥、自卑、憂郁等神經系統表現。嬰兒期還常出現嘔吐、濕疹等。治療越晚，智能損害越嚴重^[6]。
 

圖4 苯丙酮尿癥臨床表現

疾病分類
❖新生兒期篩查和診斷
采取新生兒喂奶72小時足跟血，滴于濾紙片上，晾干即可寄往篩查實驗室。目前主要采用Guthrie細菌抑制法測定血斑苯丙氨酸濃度。初篩陽性者進一步用HPIC進行苯丙氨酸濃度測定，一般正常新生兒血液苯丙氨酸含量上限為120 μmol/L（2mg/dL），未經治療的典型患兒血漿苯丙氨酸可高達240μmol/L（401mg/dL）以上。

❖四氫生物蝶呤（BH4）負荷試驗
經典型PKU患兒血苯丙氨酸濃度在服用BH4，前后無大改變，非經典型PKU患兒在服用4小時后血漿苯丙氨酸即明顯下降。由于非經典型PKU患兒的神經系統損害嚴重，且單純飲食治療效果不佳，故對每一例高苯丙氨酸血癥患兒均應進行BH4負荷試驗，以早期鑒別，采必要的治療措施。應用HPLC測定尿液中新蝶呤和生物蝶呤的含量，可以鑒別各型PKU3。基因診斷PAH基因的DNA突變分析可用于預測PAH缺陷的生化表型。突變分析也是進行攜帶者診斷和產前診斷的技術基礎。基于PCR擴增的直接分子診斷方法或單倍型分析間接診斷方法是目前應用于PAH基因檢測的主流技術。

❖有學者提出輔助診斷方法
雙酶級聯反應法檢測苯丙酮尿癥：血液中苯丙氨酸的量對新生兒苯丙酮尿癥的診斷具有重要意義。本工作以NADH為檢測的“信使”，串聯使用硝基還原酶和苯丙氨酸脫氫酶的催化反應實現了對苯丙氨酸簡單高效的檢測。檢測限達0.9ppm，對常見的苯丙氨酸干擾物有很好的抗干擾能力^[7]。
 

圖5 傳感平臺對苯丙氨酸濃度的熒光響應（左）與傳感平臺對不同物種的熒光活性的線性關系圖（λex=540nm）^[7]
 

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[1]何江,強榮,毛新梅,王慧珍,閆有圣,鄒紅云,史清海.中國西北地區漢族苯丙酮尿癥患者苯丙氨酸羥化酶基因突變分析[J].中國實驗診斷學,2022,26(03):317-322.

[2]周怡,闕敏,王新靜.苯丙酮尿癥患兒苯丙氨酸羥化酶基因外顯子7突變特點及臨床研究[J].川北醫學院學報,2021,36(10):1338-1341.

[3]李錦,李晶,李娜娜,陳寧,孟巖,潘亭亭,張蔓麗,朱軍,田亞平.吉林和遼寧地區80例苯丙酮尿癥患兒苯丙氨酸羥化酶基因突變分析[J].解放軍醫學院學報,2021,42(08):843-848+889.

4]牛瑞青,馮文化.苯丙酮尿癥及相關治療方法研究進展[J].中國新藥雜志,2018,27(02):154-158.

5]邵婷婷. 以苯丙酮尿癥小鼠為模型探索基因編輯修復遺傳突變的策略[D].華東師范大學,2019.DOI:10.27149/d.cnki.ghdsu.2019.000332.

[6]張彩芳.早期篩查防治苯丙酮尿癥[J].健康向導,2022,28(01):28-29.

[7]孟磊磊,曾毅,李嫕. 雙酶級聯反應法檢測苯丙酮尿癥[C]//.中國化學會第十六屆全國光化學學術討論會會議論文集（2019）.[出版者不詳],2019:195.DOI:10.26914/c.cnkihy.2019.076975.